JP3924929B2 - Vehicle communication roadside equipment and toll collection system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の通信領域を通過する車両に搭載された車載機と通信する通信手段を備え、この通信手段の通信結果に基づいて車両に搭載された車載機を特定する車両用通信路上機及びこのような車両用通信路上機を利用した料金収受システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、有料道路の自動料金収受システムが実現されつつある。この自動料金収受システムは、有料道路を走行する車両に車載機を搭載し、車両が料金所を通過する際に車載機から識別番号を読取り、その識別番号に基づいて車載機の所有者を特定して、予め設けられた口座から通行料金を収受するというものである。この場合、車載機を搭載していない不正車両が通過することが想定されることから、通信領域を通過する車両をビデオカメラで撮影し、通信領域を車両が通過するにもかかわらず通信手段が車載機と通信できなかったときは不正車両であると判断し、ビデオカメラの撮影映像に基づいて不正車両の証拠とする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図23はこの種の自動料金収受システムの一例を示している。この図23において、料金所に設けられた1つのレーンに対応してレーンコントローラ1が設けられており、このレーンコントローラ1に対応してアンテナコントローラ2、車両検知機3、車種判別機4、ビデオカメラ5等が設けられている。この場合、車両検知機3で車両を検知したときはビデオカメラ5で車両を撮影すると共にアンテナコントローラ2を駆動することによりアンテナ6を通じて車載機と通信する。そして、アンテナコントローラ2は、車載機のデータを取得したときはそのデータをレーンコントローラ1を通じて料金所コンピュータ7に出力する。また、車種判別機4は、車載機が正規の車両に搭載されているかを判定するためのもので、アンテナの通信領域を通過する車両の種別(小型乗用車、大型乗用車、バス、大型貨物車等)を判定し、レーンコントローラ1を通じて料金所コンピュータ7に出力する。
【0004】
料金所コンピュータ7は、レーンコントローラ1から取得したデータに基づいて車載機の所有者を特定して通行料金を課金すると共に、車種判別機4が特定した車種と車載機から取得した車種情報が一致しなかったときは不正車両であると判断し、ビデオカメラ5による撮影画像を保存して不正車両の証拠とする。
【0005】
ところで、図23に示すものでは、アンテナコントローラ2、車両検知機3、車種判別機4は独立した機器で構成されているので、各機器の相互の位置関係に基づいて通信領域を通過する車両と車載機との対応関係を関連付けための設定が複雑である。このため、通信領域を車両が1台ずつ通過する場合は支障を生じることはないものの、通信領域に例えば2台の車両が位置し、一方の車両に車載機が搭載され、他方の車両に車載機が搭載されていない場合は、どちらの車両に車載機が搭載されているかを特定することは困難であった。このような場合は、ビデオカメラ5による撮影画像に基づいて判断するしかなく、極めて面倒であると共に信頼性が低かった。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、通信領域を通過する車両と車載機との対応関係を確実に関連付けることができる車両用通信路上器及び料金収受システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明によれば、通信手段の通信領域に車両が進入すると、車載機位置判定手段は、車両に搭載されている車載機位置を判定する。また、通信手段は、車両に搭載された車載機が通信領域に進入したところで通信する。
【0008】
ここで、車両に車載機が搭載されている場合は、車載機位置判定手段が判定した車載機位置に搭載された車載機と通信手段が通信可能となるタイミングと、通信手段が車載機と実際に通信したタイミングとは略一致するはずであるので、そのことに基づいて車載機特定手段は車両と車載機との対応関係を確実に関連付けることができる。
【0009】
ここで、車両に車載機が搭載されている場合は、車載機位置判定手段が判定した車載機位置に搭載された車載機と通信手段が通信可能となるタイミングと、通信手段が車載機と実際に通信したタイミングとは略一致しており、その時間差は所定時間内に収まるはずであるので、車載機位置判定手段が車載機位置を検出したタイミングと通信手段が車載機と実際に通信したタイミングとが所定時間内の場合は、車載機位置判定手段が判定対象としている車両に通信手段が通信した車載機が搭載されていると判断することができる。
【0010】
この場合、車両の速度が遅い程、車載機位置判定手段が車載機搭載位置を検出するタイミングと通信手段が車載機と実際に通信したタイミングとの時間差が大きくなるものの、車載機特定手段は、車両の速度が遅い程所定時間を延長するので、車両と車載機との対応関係を確実に関連付けることができる。
【0011】
請求項2の発明によれば、車載機位置判定手段は通信手段の通信領域に三次元的に略重なるような検出領域を光学的に形成するので、車載機位置判定手段が車載機の位置を判定するタイミングと通信手段が車載機と通信するタイミングとを略一致させることができる。
【0012】
従って、車載機特定手段は、車載機位置判定手段が車両の車載機搭載位置を判定したタイミングを通信手段が通信可能となるタイミングであると判断することにより、車載機位置判定手段が車両の車載機搭載位置を検出したタイミングと略一致するタイミングで通信手段が車載機と通信できたときは、車載機位置判定手段が判定対象としている車両に通信手段が通信した車載機が搭載されていると判断することができる。
【0013】
請求項3の発明によれば、車載機位置判定手段はレーザ光を走査することにより検出領域を光学的に形成し、レーザ光を照射してから反射光が戻ってくるまでの遅延時間に基づいて車載機搭載位置を判定するので、周知の技術を利用して車両の車載機搭載位置を精度良く判定することができる。
【0014】
請求項4の発明によれば、上記の発明では、通信手段の通信領域に複数の車両が接近した状態で進入した場合は、車載機位置判定手段が車載機搭載位置を判定することができない場合があるものの、車種判別手段は通信領域を通過する車両の車種及び位置関係を判定すると共に、通信手段は車載機との通信履歴を記憶する。
【0015】
従って、車種判別手段の判定結果と通信手段の通信履歴とを対応付けることにより車両と車載機との対応関係を関連付けることができるので、車載機特定手段は、それらの関係から車両と車載機との対応関係を確実に関連付けることができる。
【0016】
請求項5の発明によれば、車両に車載機が搭載されていない場合は、車載機特定手段は車両と車載機との対応関係を関連付けることができないので、このような場合は、不正処理手段は、車両は不正車両であると判断することができる。
【0017】
請求項6の発明によれば、車両に車載機が搭載されているものの、車載機に記憶されている車種情報と実際の車両の種別と異なっていたときは不正車両であると判断することができるので、不正処理手段は、通信手段が車載機から取得した車種情報が車種判別手段が判定した車両の種別と一致しなかった場合は不正車両であると判断することができる。
【0018】
請求項7の発明によれば、車載機の搭載位置は車両のフロントガラスの内側に設定されているので、車載機位置判定手段は、車両のフロントガラス位置を車載機搭載位置であると判断することにより車載機搭載位置を確実に検出することができる。
【0019】
請求項8の発明によれば、各手段を1個のマイクロコンピュータで実行することにより、各手段を個別の装置として構成した場合に比較して、各装置間の通信のための整合性を図る必要がないと共に、通信に要する時間及び処理を削減することができる。
【0020】
請求項9の発明によれば、上記構成の車両用通信路上機により車載機の所有者を正確に特定することができるので、その所用者から確実に通行料金を収受することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図1乃至図22を参照して説明する。
図1は料金所に設けられたレーンに配設された通信ユニットを示す概略的な図である。この図1において、レーン11を跨ぐようにして配設されたガントリ12には通信ユニット13が設けられている。この通信ユニット13は、レーン11を通過する車両14に搭載された車載機と通信することにより当該車載機の所有者を特定して通行料金を課金するためのもので、レーン11に対して下方に向けて通信領域Sを設定するように設けられている。通信対象となる車両14はレーン11を矢印Aの方向に通行するもので、このレーン11は、単車などを除いた車両14が1台分が通れる程度の道幅に設定されている。
【0022】
ここで、通信ユニット13は車両の種別(以下、車種)を判断する機能を有しており、そのために通信領域Sに対して検出領域X,Yが設定されている。この検出領域Xは車両14の進行方向Aに沿う縦方向にレーザ光を走査することにより通信領域Sにおける縦方向に略一致するように設定され、検出領域Yは車両14の進行方向Aと直交する横方向にレーザ光を走査することにより通信領域Sにおける後端部の横方向に略一致するように設定されている(図2及び図3参照)。この場合、レーザ光の縦方向走査及び横方向走査は、1走査毎に交互に行われるようになっている。
【0023】
また、路側にはビデオカメラ15が設置されており、通信領域Sを通過する車両14のナンバープレート(必要に応じて運転手も)を撮影するようになっている。
【0024】
次に、図4を参照して通信ユニット13の構成について説明する。図4において、通信ユニット13は、車種判別装置16と通信装置17とから構成されており、それらの各装置16,17は1個のマイクロコンピュータを主体とする制御部18(通信手段、車載機位置判定手段、車載機特定手段、車種判別手段、不正処理手段に相当)により制御されるようになっている。
【0025】
ここで、図4に示す車種判別装置16は、レーザ光を例えば検出領域Xに縦方向走査するための構成を示しており、レーザ光を検出領域Yに横方向走査するための構成は、走査方向が異なるだけで構成は同一であるので、説明の簡単化のために省略してある。
【0026】
測距部16aは、図示しないレーザダイオードからレーザ光を間欠的に出力すると共に、出力したパルスレーザ光が物体により反射された反射光を受光することにより、パルスレーザ光の出力タイミングと反射光の受光タイミングとの時間差から、それらの遅延時間に基づいて物体までの距離を求めるように構成されている。
【0027】
測距部16aから出力されるレーザ光は、ポリゴンミラー16bの反射面及び角度調整ミラー16cにより検出領域Xに照射されるように光路が変更されている。このポリゴンミラー16bは、図示しない駆動モータにより高速で回転されるようになっており、その回転状態ではレーザ光は走査されて角度調整ミラー16cで反射することによりパルスレーザ光が検出領域Xに走査されるようになっている。
【0028】
制御部18は、上述したポリゴンミラー駆動モータの回転を制御することによりパルスレーザ光の走査を制御すると共に、測距部16aにより検出された距離検出信号を入力して後述するように車種判別処理を行なうものである。つまり、パルスレーザ光の検出領域X及び検出領域Yに対する走査による物体までの距離変化に基づいて車両の形状を判断するのである。
【0029】
一方、通信装置17は、制御部18から与えられた送信信号をRF部17aを通じて平面アンテナ17bに与えることにより、通信領域Sにマイクロ波を送信するようになっており、車両が通信領域Sを通過する際に、車載機に登録されたIDコードや種々のデータを授受すると共に、高速道路を通行する場合の料金の徴収データのやり取りを行なうようになっている。このとき、制御部18は、車載機に登録されている車種データが車種判別装置16が判断した実際の車種と一致しているか否かを確認するようになっている。つまり、車載機は取外しが可能であるので、通行料金の安い車種で登録した車載機を通行料金の高い車両に搭載して高速道路を通行した場合は、収受できる通行料金が実際の通行料金よりも少なくなってしまうからで、通信装置17が車載機から取得した徴収データに基づいて通行料金を徴収した場合であっても、車種データが車種判別装置16により判定した車種と一致しない場合は不正車両と判定するようになっている。
尚、車載機は銀行に口座を設けることにより購入可能となるもので、車載機に記憶されたIDコードに基づいて車載機の所有者を特定することができる。
【0030】
ここで、制御部18は、測距部16aからの距離情報に基づいて通信領域Sに進入した車種を判定する機能に加えて、検出領域X,Yに位置する車両14に搭載された車載機の搭載位置を検出する機能が付加されている。つまり、車載機は通信装置17との通信が可能なように車両のフロントガラスの内側に設けられるようになっていることから、車種(小型乗用車、大型乗用車、バス、大型貨物車等)を判定することにより、フロントガラスの位置、ひいては車載機の位置を判断することが可能となる。この場合、制御部18は、車両の特徴点を後述するように抽出することによりフロントガラス位置を検出するようになっている。
【0031】
また、制御部18は、車種判別装置16が車載機搭載位置を検出したタイミングと通信装置17が車載機と通信したタイミングとの時間差が所定時間内であるときは、車種判別装置16が判定対象とした車両に通信装置17が通信した車載機が搭載されていると判定して、その判定結果を外部I/F17cを通じて出力する。
【0032】
通信ユニット13においては車種判別装置16の光出射口と通信装置17の平面アンテナ17bとは近接した位置に設定されていると共に、平面アンテナ17bの通信領域Sと車種判別装置16の検出領域X,Yとは略重なるように設定され、さらに、車種判別装置16から照射させるレーザ光は指向性が高いと共に、通信装置17の平面アンテナ17bから発信されるマイクロ波も指向性が高いことから、通信装置17の通信領域と車種判別装置16の検出領域X,Yとは三次元的に略重なっていることになる。このような構成では、車種判別装置16が車両のフロントガラス位置を検出したタイミングと通信装置17が車両14のフロントガラスの内側に設置された車載機と通信するタイミングとは略一致するように設定されていることになる。
【0033】
図5は全体構成を概略的に示している。この図5において、通信ユニット13の制御部18は、車両が車種判別装置16の検出領域X,Yに進入したと判断したときはビデオカメラ15を駆動すると共に、車両が検出領域X,Yから退出したと判断したときはビデオカメラ15を停止し、さらに車両は不正車両であると判断したときは撮影画像を保存する。
【0034】
また、制御部18は、レーンコントローラ19を通じて料金所コンピュータ20に車載機特定情報及び不正情報を出力するようになっている。そして、料金所コンピュータ20は、レーンコントローラ19からの車載機特定情報に基づいて車載機の所有者に有料道路の通行料金を課金すると共に、不正情報に基づいて担当係員に不正車両の発生を報知する。
【0035】
次に、上記車種判別装置16による車種の判定動作を図6乃至図12も参照して説明する。
図6および図7は、通信ユニット13の車種判別装置16の基本的な動作と距離の検出処理について示している。図6(a)はポリゴンミラー16bにより走査されるレーザ光の走査角度の時間的変化を示し、同図(b)はパルスレーザ光の出力タイミングを示している。また、同図(c),(d)は時間軸を拡大してパルスレーザ光の出力タイミング及び受光信号を示している。
【0036】
まず、測距部16aは、図示しないレーザダイオードをパルス点灯させることによりパルスレーザ光を出力する。このとき、パルスレーザ光のパルス幅はtwであり、反射光が測距部16cにより受光されて受光信号として出力されるまでの遅延時間はtdである。
【0037】
この場合、上記遅延時間tdと光速c(=3×108 m/sec )との積の値が、測距部16aからパルスレーザ光が出射されて物体に到達し、その反射光が測距部16aに到達するまでの光路長であり、物体までの距離dの2倍の距離2dに等しいことから、測距部16aは、距離検出情報である物体までの距離dをd(=(c×td)/2)という演算式から求めることができる。
そして、上述のようにして得られた検出領域X,Yにおける検出距離dの情報が制御部18に逐次入力されるようになる。
【0038】
尚、レーザ光の走査周期Tpおよびその間に実際にレーザ光を走査する走査時間Ts(図6(a)参照)はポリゴンミラー16bの回転速度により決まるもので、パルス点灯の繰り返し周期trやこの走査時間Tsなどにより検出の分解能を設定することになる。
【0039】
これにより、例えば、パルスレーザ光を検出領域Xに縦方向走査することにより、図7(a)に示すように、車両14の進行方向に沿った形状の検出距離情報が得られ、レーザ光を検出領域Yに横方向走査することにより、同図(b)に示すように、車両14の車幅方向に沿った形状の検出距離情報が得られるようになる。以後、このようにレーザ光を検出領域Xに縦方向走査して検出距離情報を得ることを「縦ライン計測」と略称し、レーザ光を検出領域Yに横方向走査して検出距離情報を得ることを「横ライン計測」と略称することにする。
【0040】
尚、上述の構成では、横ライン計測においては、レーン11を通行する車両14に対して走査の繰り返しの周期に応じて車両14の形状を全体に渡って距離を計測したデータを得ることができるが、縦ライン計測においては、レーン11を通行する車両14に対してレーン11の中央部を通過している部分の形状を計測したデータのみが得られる構成である。
【0041】
次に、制御部18により車両14の車種判別処理を行なう場合の処理内容について図8に示す車種判別プログラムのフローチャートにしたがって説明する。ここで、制御部18が車種判別プログラムを実行するときは車種判別手段として機能することから、制御部18を車種判別手段18aと呼称する。また、制御部18は、車種判別手段18aとして動作するときは車載機位置判定手段としても動作するようになっている。
【0042】
車種判別手段18aは、まず、縦ライン計測および横ライン計測を交互に行なうことにより(S101,S102)、検出領域X,Y内に車両14が存在するか否かを判断し(S103)、車両有りの条件が成立するまでの間はステップS101〜S103を繰り返し実施する。
【0043】
さて、車両がレーザ光の走査領域に進入すると、車種判別手段18aは、車両有りと判断し(S103:YES)、縦ライン計測および横ライン計測により得られた検出距離情報から、それらの各検出距離dに対応する位置を連結して得られる外形形状L1,L2(図7参照)を求めると共に、その得られた概略的な外形形状からその形状を特徴付けるデータである特徴点P(図7中では「・」で示している)を抽出する(S104)。
【0044】
次に、車種判別手段18aは、縦ライン計測および横ライン計測を繰り返し(S105,S106)、車両が検出領域X,Yに存在する状態が継続している間は(S107:YES)、特徴点Pの抽出を継続して行ない(S108)、これにより、図7(a),(b)に示したような外形形状から特徴点Pとなる位置を求めることができる。この場合、図示の検出距離情報では測定間隔が広いために特徴点Pの抽出が困難となるように見えるが、実際には、検出点の設定間隔がさらに狭くなるように設定されるので、特徴点Pを求めることができる。また、車両が検出領域Xに進入した初期の状態では、車両は検出領域Yに位置していないので、縦ライン計測データのみしか特徴点Pを得ることはできない。
そして、このとき得られた特徴点Pの位置と前回の計測時点で得られている特徴点Pの位置とを比較することによりそれらの対応付けを行なう(S109)。
さて、このような特徴点Pの対応付けにより、車種判別手段18aは、車両のフロントガラス位置を判定する(S110)。これは、後述するようにフロントガラス位置を判定することにより車載機搭載位置を判定するためであり、車両がボンネットのない1ボックスタイプ或いはバス或いは貨物車両であれば、フロントガラスは車両の前面に位置し、車両が2ボックスタイプ(或いは1.5ボックス)であれば、フロントガラスはボンネットの後端に位置していると判断することができる。
【0045】
この後、対応付けが行なえた特徴点Pの間の移動距離を求めて(図9参照)その間の移動速度を計算して求め(S111)、続いて、外形形状の情報から車高を計測すると共に(S112)、車長を計測する(S113)。尚、この場合において、1回の走査で車両14の全体をカバーできない場合には、車長を計測することはできないが、特徴点Pを対応付けることにより車長を計測するための情報を関連付けることができる。
【0046】
そして、車両が検出領域X,Yから退出すると、車種判別手段18aは、縦ライン計測および横ライン計測を行なったときに(S105,S106)、車両は無いと判断し(S107:NO)、計測を終了し、それまでに得られたデータに基づいて通過している車両14の車種を判定する(S114)。つまり、車両の長さ及び車高から車種(小型乗用車、大型乗用車、バス、貨物車両等)を判定する。この場合、車種の判別にあたっては、縦ライン計測のデータでは車両14の全体の車長がほぼ特定できているが、例えば、連結器を介して連結されたトレーラなどが通過する場合において、縦ライン計測のみでは連結器部分が検出できないと別の車両として判別する場合が生ずるが、このような場合において、横ライン計測を行なっていることにより、連結器部分の存在を検出することができるので、正確な車種判別処理を行なうことができるようになっている。
【0047】
図10及び図11は車両14が検出領域X,Yを通過する場合に測定したデータを示すもので、図10に示す場合が図11に示す場合よりも速い速度で車両14が走行したときに得られる測定データをそれぞれ示している。すなわち、ある速度で車両14が検出領域X,Yを通過したときに、横ライン計測および縦ライン計測の夫々を行なうことにより、図10(a),(b)に示すような時間の経過に伴ったデータの合成を行なうことができる。横ライン計測データからは、時間の経過に伴う車両14の車幅方向の外形の変化が得られ、縦ライン計測データからは、時間の経過に伴う車両14の進行方向の外形の変化が得られる。
【0048】
一方、図10の状態よりも遅い速度で車両14が検出領域X,Yを通過する場合には、1回の走査あたりの車両14の移動距離は短いので、図11(a)に示すように、横ライン計測データからは車長が長く見え、縦ライン計測データからその移動距離が短いことがわかる。従って、縦ライン計測データから車両14の車長を計測し、横ライン計測データから車両14の幅方向のデータを得ることができるようになり、正確な車種判別を行なうことができるのである。
【0049】
上述した図10及び図11の場合には、車種判別装置16の検出領域X,Yを通過する車両14の速度は一定である場合を想定しているが、渋滞などが生じている場合で、例えば、車両14が通信ユニット13の下を通行するときにちょうどブレーキをかけてしまうようなときには、横ライン計測データは停止した車両14の車幅方向の計測をし続けることになるので、図12(a)に示すようなデータが得られる。このような場合でも、縦ライン計測データは、同図(b)に示すように、進行方向に沿った走査毎の移動が生じていないことを検出することができるので、車種の判別を正確に行なうことができるのである。
【0050】
ところで、通信ユニット13の制御部18は、上述した車種判別手段の動作に加えて、撮影手段、通信手段、車載機特定手段及び不正処理手段としての動作を並列実行するようになっており、以下においては、制御部18が実行する動作に応じて制御部18を撮影手段18b、通信手段18c、車載機特定手段18d、不正処理手段18eとして呼称するようにする。尚、これらの動作は、通信領域Sに位置する特定の1台の車両14を処理するためのものであり、通信領域Sに複数台の車両14が位置する場合は、各動作を車両14の台数だけ並列実行するようになっている。
【0051】
図13は撮影手段18bの動作を示している。この図13において、撮影手段18bは、車種判別手段8が車両14の進入を検出すると(S201:YES)、ビデオカメラ15に対して撮影を指令する(S202)。これにより、ビデオカメラ15により車両14のフロント部、つまりナンバープレート(必要に応じて運転手)が撮影される。
そして、車種判別手段8が車両14の退出を検出したときは(S203:YES)、撮影終了を指令する(S204)。
以上の動作により、通信装置17の通信領域Sを通過する車両14のナンバープレートが撮影されることになる。
【0052】
図14は車載機特定手段18dの動作を示している。この図14において、車載機特定手段18dは、車種判別手段18が判断した車速に基づいて後述する所定時間を車速が遅くなるに従って補正する(S301)。
【0053】
続いて、車種判別手段8が車両14の退出を検出するまでの間に(S304)、車種判別手段18が車載機搭載位置を検出するか(S302)、通信手段18cが車載機と通信できたかを判断している(S303)。この場合、車載機はフロントガラスの内側に設置されているので、車種判別手段18がフロントガラス位置を検出することにより車載機搭載位置を検出したと判断することができる。
【0054】
ここで、車種判別装置16の検出領域X,Yと通信装置17の通信領域Sとは三次元的に略一致するように設定されていると共に、レーザ光及びマイクロ波は指向性が高いことから、車種判別手段18が車載機搭載位置を検出するタイミングと通信手段18cが車載機と通信するタイミングとは略同一タイミングとなるものの、車種判別装置16の検出領域X,Yと通信装置17の通信領域Sのずれにより何れかのタイミングが早くなり、その時間差は所定時間内に収まる。つまり、車種判別装置16の検出領域X,Yよりも外側に通信装置17の通信領域Sが設定されている場合は、通信手段18cが車載機と通信してから(S303:YES)、所定時間内に車種判別手段18が車載機搭載位置を判定することになる(S308:YES)。また、車種判別装置16の検出領域X,Yよりも内側に通信装置17の通信領域Sが設定されているときは、車種判別手段18が車載機搭載位置であると判断してから(S302:YES)、所定時間内に通信手段18cが車載機と通信することになる(S305:YES)。
【0055】
従って、車種判別手段18が車載機搭載位置を判定するタイミングと通信手段18cが車載機と通信したタイミングとの時間差が所定時間内である場合は、車種判別手段18が車載機搭載位置を判定した車両14に通信手段18cが通信した車載機が搭載されていると特定することができる(S306)。上記所定時間としては、車種判別装置16の検出領域X,Yと通信装置17の通信領域Sとの間の距離と車両14の通過速度(初期設定値)に基づいて設定されている。この場合、車両14の速度が遅い程、車種判別手段18が車載機搭載位置を検出するタイミングと通信手段18cが車載機と通信するタイミングとのずれ時間が大きくなることから、車載機特定手段18dは、上述したように車種判別手段が判定した車速が遅くなる程所定時間を延長するように補正するので(S301)、車両14と車載機との対応関係を確実に関連付けることができる。
【0056】
そして、車載機特定手段18dは、上述したようにして車両14と車載機との対応関係を関連付けたときは、その情報をレーンコントローラ19を通じて料金所コンピュータ20に出力する(S307)。これにより、料金所コンピュータ20は、車載機の所有者を特定して通行料金を課金することができる。
【0057】
図15は通信手段18cの動作を示している。この図15において、通信手段18cは、車種判別手段18が車両14の進入を検出したときは(S401:YES)、通信装置17により車載機との通信を実行する(S402)。このとき、車両14に搭載された車載機は、まだ、通信領域に進入していないので、通信手段18cが車載機と通信することはない。
【0058】
車両14が進行して、車両14に搭載されたフロントガラス、ひいては車載機が通信装置17の通信領域Sに進入したときは、通信手段18cは、車載機と通信できると共に(S403:YES)、通信タイミング時間を示す通信履歴を記憶する(S406)。このような通信では、車載機に登録されたIDコードや種々のデータ及び高速道路を通行する場合の料金の徴収データの授受が行われる。そして、車種判別手段18が車両14の退出を検出したときは(S404:YES)、通信を停止する(S405)。
【0059】
図16は不正処理手段18eの動作を示している。この図16において、不正処理手段18eは、車種判別手段18が車種判別を終了したときは(S501:YES)、その車両14に対して通行料金を課金済みかを判定する(S502)。この場合、車種の判定を終了した車両14が通行料金を課金済みの車両14のときは(S502:YES)、車種情報が一致するかを判定する(S503)。つまり、通信手段18cが車載機から取得した車種情報と車種判別手段の車種判別結果とが一致するかを判定し、一致するときは(S503:YES)、正しく課金処理されたと判断し、撮影手段18bが撮影した撮影画像を消去する(S504)。また、一致しないときは(S503:NO)、不正車両で正しく課金されていないと判断し、撮影画像を保存すると共に(S511)、不正情報をレーンコントローラ19を通じて料金所コンピュータ20に出力する(S512)。これにより、料金所の担当係員は、不正車両が発生したことを確認して、保存されている撮影画像に基づいて不正車両を特定することができる。
【0060】
一方、課金済みでない場合は(S502:NO)、車種判別手段18が判定した車両14の車種及び位置関係に基づいて車載機搭載位置を判定し、その車載機搭載位置に車載機が搭載されていた場合に通信手段18cが通信可能となるタイミングを判断すると共に(S505)、通信手段18cの通信履歴をチェックし(S506)、通信可能となるタイミングで通信が行われいた場合は(S507:YES)、車種判定手段が18が判定した車種と車載機情報とが一致することを確認してから(S508:YES)、車両14と車載機との対応関係を関連付けすると共に(S508)、レーンコントローラ19を通じて料金コンピュータ20に車載機情報を出力する(S509)。これにより、車載機の所有者に対して課金することができる。
【0061】
以上の各手段の動作を制御部18が並列動作することにより通信領域Sに位置する全ての車両14と車載機との対応関係を確実に関連付けることができる。以下、その具体的動作を説明する。
【0062】
図17は、通信領域Sに車載機21を搭載した車両14が2台進入する例を示し、図18は、そのときの動作のタイミングチャートを示している。この例では、車種判別手段18がフロントガラス位置(車載機搭載位置)を検出したタイミングと略同一タイミングで通信手段18cが車両14a,14bに搭載された車載機21a,21bと順に通信できるので、車載機特定手段18dは車種判別手段18及び通信手段18cの動作タイミングに基づいて1台毎に処理できる。従って、不正車両の特定は容易であり、車載機21a,21bの所有者に通行料金を確実に課金することができる。
【0063】
図19は、通信領域Sに進入した1台目の車両14に車載機が搭載されておらず、2台目の車両14に車載機が搭載されている例を示している。
図19(a)に示すように車載機を搭載していない1台目の車両14aが検出領域Xに進入すると、車種判別手段18が車両のフロントガラス位置を検出するものの、通信手段18cは通信できないことから(図19(b)参照)、この車両は不正車両であると判断する。
【0064】
このような状態で車載機21bを搭載した2台目の車両14bが検出領域Xに進入すると、図19(c)に示すように車種判別手段18が車載機搭載位置を判定すると略同じタイミングで通信手段18cが車載機21bと通信するので、車載機特定手段18dは、通信手段18cが通信できた車載機21bは2台目の車両14bに搭載されていると判断することができる。
【0065】
図20は図19における動作のタイミングチャートを示している。この図20に示すように、車種判別手段18が1台目の車両14aの車載機搭載位置を検出したタイミングでは通信手段18cが車両14aに搭載されている車載機21aと通信できないものの、車種判別手段18が2台目の車両14bの車載機搭載位置を検出したタイミングでは通信手段18cが車載機21bと通信できる。この場合、車両14の車載機搭載位置を検出しない構成では、車載機21bを搭載していない1台目の車両14aが通信領域Sから退出するよりも先に、2台目の車両14に搭載された車載機21bとの通信ができることから、1台目の車両14aに車載機が搭載されているように判断してしまうものの、本実施の形態では、検出領域Xにおける車両14の位置を常に把握しており、さらに車両14の形状も分ることから、車載機搭載位置を特定して車載機21が通信領域Sに進入したかを判断することができる。従って、1台目の車両14aが車載機を搭載しておらず、2台目の車両14bが通信領域Sに進入して通信した場合でも、2台目の車両14bを検出していることと、1台目の車両14aと通信できなかったことが分っているので、2台目の車両14bと車載機21bとの対応関係を確実に関連付けることができる。
【0066】
図21は、大型車両に接近した状態で車載機を搭載した2台の小型車両14が検出領域Xに順に進入し、通信順序の逆転現象が生じた例を説明する。
図21(a)に示すように1台目の大型車両14aに接近した状態で2台目の小型車両14b(軽自動車、オートバイ等)が検出領域Xに進入した場合、2台目の小型車両14bのフロントガラスが検出領域X及び通信領域Sにおける死角に位置するので(同図に斜線で示す領域)、車種判別手段18は2台目の車両14bの車載機搭載位置を検出することはできないと共に、通信手段18cは2台目の車両14bに搭載された車載機21bと通信することはできない。
【0067】
このような状態で3台目の車両14cが検出領域Xに進入し、図21(b)に示すように車種判別手段18が車両14cの車載機搭載位置を検出すると、そのタイミングと略同じタイミングで通信手段18cが車載機21cと通信するので、車載機特定手段18dは、通信手段18cが通信した車載機21cは3台目の車両14aに搭載されていると判断することができる。但し、車種判別手段18は、2台目の小型車両14bを検出できていないことから、3台目の車両14cは2台目と判断している。
【0068】
そして、大型車両14aに続く2台目の小型車両14bが通信ユニット13の略真下に位置すると、通信ユニット13が車両14bに搭載された車載機21bを臨めるようになり、図21(c)に示すように通信手段18cが車載機21bと通信できるようになる。
【0069】
ところが、大型車両14aに2台目の車両14bが接近した状態で追従した場合は、車種判別手段18が2台目の車両14bのフロントガラス位置を検出できないまま車両14bが通過してしまうことがある。
【0070】
このような場合、車種判別手段18は、2台目の車両14bが検出領域Xから退出したところで、1台目の車両14bの車種及び1台目と2台目の車両14a,14bの位置関係を判定するので、不正処理手段18eは、車種判別手段18の判定結果に基づいて2台目の車両18bの車載機搭載位置を判定して通信手段18cが通信可能となるタイミングを判断すると共に、通信手段18cによる通信履歴情報に基づいてそのタイミングで通信が行われたかを判定する。この場合、通信可能タイミングが通信履歴が示す情報として存在するので、2台目の車両14bと車載機21bとの対応関係を確実に関連付けることができる。
【0071】
図22は、図21の例を示すタイミングチャートである。この図22に示すように、2台目の車両14bが1台目の車両14aのために検出領域X及び通信領域Sの死角に位置した場合、2台目の車両14bの検知ができなくなると共に通信もできなくなる。そして、1台目の車両14aが進行して通信領域の死角から2台目の車両14bが脱出すると、通信手段18cが通信できるようになる。この場合、3台目の車両14cが通信領域Sに進入すると、通信手段18cが先に3台目の車両14cと先に通信するものの、車種判別手段18が最終的に判定した2台目の車両14bと通信手段18cが通信した車載機21bとの通信履歴に基づいて両者の対応関係を確実に関連付けることができる。
【0072】
本実施の形態によれば、通信ユニット13の制御部18は、車種判別装置16により車両の車載機搭載位置を検出したタイミングと通信装置17が車載機21と通信できたタイミングとに基づいて車両と車載機との対応関係を関連付けるようにしたので、複数の車両14が通信領域Sに位置した場合であっても、両者の対応関係を確実に関連付けることができ、車載機の所有者から通行料金を確実に収受することができる。
【0073】
しかも、車種判別装置16の検出領域X,Yと通信装置17の通信領域Sとを三次元的に略重ねるように設定したので、車両14に車載機21が搭載されている場合は、車種判別装置16によりフロントガラス位置を検出したタイミングと通信装置17が車載機21と通信したタイミングとは略一致するようになる。従って、両方のタイミングが略一致するときは、車種判別装置16が判定対象としている車両14に通信装置17が通信した車載機21が搭載されていると判定することができ、車両と車載機との対応関係を確実に関連付けることができる。
【0074】
また、車種判別装置16が車両のフロントガラスを検出できない場合であっても、車種判別装置16による車種判別結果に基づいて各車両の種別及び位置関係を求め、それに基づいて求めた車載機搭載位置に搭載された車載機21が通信可能となるタイミングで通信が行なわれたかを通信装置17による通信履歴情報により判断するようにしたので、車両14と車載機21との対応関係を確実に関連付けることができる。
【0075】
さらに、通信ユニット13の制御部18は、一連の処理を1つのマイクロコンピュータで処理するようにしたので、従来例のように不必要な通信を行うことなくリアルタイムの処理が可能となる。つまり、制御部18の実際の処理としては、車載機21のブラックリスト検索、料金検索、車種判別といった複数の処理を極めて短時間で行わなければならないが、高速処理によりリアルタイムで処理することができる。この場合、従来のシステムでは、レーンコントローラが各機器からの情報を整理することにより不正車両かどうかの判定を行っていることから、各機器の製造者が異なるときは、通信仕様の調整が複雑となるものの、本実施の形態では、このような不正車両の判定を通信ユニット13の制御部18で一括して処理するようにしたので、斯様な問題が生じることを防止できる。また、車種判別装置16の検出結果に基づいて車両検知の機能を持たせるようにしたので、通信ユニット13の構成を一層簡単化することができる。
【0076】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
アンテナとしては、平面アンテナに代えて、ロッドアンテナ、ループアンテナ等を用いるようにしてもよい。
レーザ光を走査するための手段としては、ガルバノミラーを用いるようにしてもよい。
車種判別装置としては、レーン11を挟む透過形の光センサを用いるようにしてもよい。
【0077】
通信装置としては、光通信を用いるようにしてよい。
通信ユニット13に設けられた車種判別装置16と通信装置17とは個別に処理を行うようようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における通信ユニットの通信領域及び検出領域を示す全体の斜視図
【図2】通信ユニットの通信領域と検出領域との関係を示す平面図
【図3】通信ユニットの通信領域と検出領域との関係を示す側面図
【図4】通信ユニットの構成を示す概略図
【図5】全体の概略構成を示すブロック図
【図6】パルスレーザ光の出力タイミングと受光タイミングとの関係を示す図
【図7】縦ライン計測及び横ライン計測による特徴抽出原理を示す図
【図8】制御部による車両判別動作を示すフローチャート
【図9】縦ライン計測データの特徴点の推移を示す図
【図10】横ライン計測データ及び縦ライン計測データの推移を示す図
【図11】図10相当図
【図12】図10相当図
【図13】制御部による撮影動作を示すフローチャート
【図14】制御部による車載機特定動作を示すフローチャート
【図15】制御部による通信動作を示すフローチャート
【図16】制御部による不正処理動作を示すフローチャート
【図17】正常な通信動作を示す作用説明図
【図18】正常な通信動作を示すタイミング図
【図19】車載機が搭載されていない車両との通信動作を示す作用説明図
【図20】車載機が搭載されていない車両との通信動作を示すタイミング図
【図21】異常な通信動作を示す作用説明図
【図22】異常な通信動作を示すタイミング図
【図23】従来例における全体構成を概略的に示すブロック図
【符号の説明】
13は通信ユニット、16は車種判別装置、17は通信装置、18は制御部(通信手段、車載機位置判定手段、車載機特定手段、車種判別手段、不正処理手段)、21は車載機である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a communication unit that includes a communication unit that communicates with an in-vehicle device mounted on a vehicle that passes a predetermined communication area, and that identifies the in-vehicle device mounted on the vehicle based on a communication result of the communication unit. In addition, the present invention relates to a toll collection system using such a vehicle road unit.
[0002]
[Prior art]
In recent years, automatic toll collection systems for toll roads are being realized. This automatic toll collection system is equipped with an in-vehicle device on a vehicle traveling on a toll road, reads an identification number from the in-vehicle device when the vehicle passes through the toll gate, and identifies the owner of the in-vehicle device based on the identification number Then, the toll is collected from an account provided in advance. In this case, since it is assumed that an unauthorized vehicle not equipped with an in-vehicle device passes, the vehicle that passes through the communication area is photographed with a video camera, and the communication means is provided even though the vehicle passes through the communication area. When communication with the in-vehicle device is not possible, it is determined that the vehicle is an unauthorized vehicle, and evidence of the unauthorized vehicle is taken based on the video captured by the video camera.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 23 shows an example of this type of automatic fee collection system. In FIG. 23, a
[0004]
The toll gate computer 7 specifies the owner of the vehicle-mounted device based on the data acquired from the
[0005]
By the way, in the thing shown in FIG. 23, since the
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a vehicle communication roadside device and a toll collection system capable of associating the correspondence relationship between a vehicle passing through a communication area and an in-vehicle device. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, when the vehicle enters the communication area of the communication means, the in-vehicle device position determining means determines the in-vehicle device position mounted on the vehicle. The communication means communicates when the in-vehicle device mounted on the vehicle enters the communication area.
[0008]
Here, when the vehicle-mounted device is mounted on the vehicle, the timing at which the vehicle-mounted device mounted at the vehicle-mounted device position determined by the vehicle-mounted device position determining unit and the communication unit can communicate with each other, and the communication unit is actually connected to the vehicle-mounted device. Therefore, the on-vehicle device specifying means can reliably associate the correspondence relationship between the vehicle and the on-vehicle device.
[0009]
here When the vehicle-mounted device is mounted on the vehicle, the timing at which the vehicle-mounted device mounted at the vehicle-mounted device position determined by the vehicle-mounted device position determination unit can communicate with the communication unit, and the communication unit actually communicates with the vehicle-mounted device. The time difference should be within a predetermined time, so the timing when the vehicle-mounted device position determination means detects the vehicle-mounted device position and the timing when the communication means actually communicates with the vehicle-mounted device. If it is within the predetermined time, it can be determined that the vehicle-mounted device communicated by the communication device is mounted on the vehicle that is determined by the vehicle-mounted device position determining device.
[0010]
in this case As the vehicle speed decreases, the time difference between the timing at which the in-vehicle device position determination means detects the in-vehicle device mounting position and the timing at which the communication means actually communicates with the in-vehicle device increases. Since the predetermined time is extended as the speed is low, the correspondence relationship between the vehicle and the vehicle-mounted device can be reliably associated.
[0011]
[0012]
Therefore, the vehicle-mounted device specifying unit determines that the timing at which the vehicle-mounted device position determining unit determines the vehicle-mounted device mounting position of the vehicle is a timing at which the communication unit can communicate, so that the vehicle-mounted device position determining unit is mounted on the vehicle. When the communication means can communicate with the in-vehicle device at a timing substantially coincident with the timing at which the device mounting position is detected, the in-vehicle device in which the communication means communicates is mounted on the vehicle that is determined by the in-vehicle device position determination means. Judgment can be made.
[0013]
[0014]
[0015]
Therefore, since the correspondence relationship between the vehicle and the vehicle-mounted device can be associated by associating the determination result of the vehicle type determination device with the communication history of the communication device, the vehicle-mounted device specifying device determines the relationship between the vehicle and the vehicle-mounted device from those relationships. Corresponding relationships can be reliably associated.
[0016]
Claim 5 According to the present invention, when the vehicle-mounted device is not mounted on the vehicle, the vehicle-mounted device specifying means cannot associate the correspondence relationship between the vehicle and the vehicle-mounted device. Can be determined to be an unauthorized vehicle.
[0017]
[0018]
Claim 7 According to the invention, since the mounting position of the vehicle-mounted device is set inside the windshield of the vehicle, the vehicle-mounted device position determining means determines whether the vehicle windshield position is the vehicle-mounted device mounting position. The machine mounting position can be detected reliably.
[0019]
Claim 8 According to the present invention, by executing each unit with one microcomputer, it is not necessary to achieve consistency for communication between the respective devices as compared with the case where each unit is configured as an individual device. At the same time, the time and processing required for communication can be reduced.
[0020]
Claim 9 According to the invention, since the owner of the vehicle-mounted device can be accurately specified by the vehicle on-road device having the above-described configuration, the toll can be reliably collected from the user.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram showing communication units arranged in a lane provided in a toll gate. In FIG. 1, a
[0022]
Here, the
[0023]
In addition, a
[0024]
Next, the configuration of the
[0025]
Here, the vehicle
[0026]
The distance measuring unit 16a intermittently outputs laser light from a laser diode (not shown), and receives the reflected light reflected from the object by the output pulsed laser light, whereby the output timing of the pulsed laser light and the reflected light The distance to the object is obtained from the time difference from the light reception timing based on the delay time.
[0027]
The optical path of the laser beam output from the distance measuring unit 16a is changed so that the detection region X is irradiated by the reflecting surface of the
[0028]
The
[0029]
On the other hand, the
The in-vehicle device can be purchased by providing an account in the bank, and the owner of the in-vehicle device can be specified based on the ID code stored in the in-vehicle device.
[0030]
Here, in addition to the function of determining the vehicle type that has entered the communication region S based on the distance information from the distance measuring unit 16a, the
[0031]
In addition, when the time difference between the timing at which the vehicle
[0032]
In the
[0033]
FIG. 5 schematically shows the overall configuration. In FIG. 5, when the
[0034]
Further, the
[0035]
Next, the vehicle type determination operation by the vehicle
6 and 7 show the basic operation of the vehicle
[0036]
First, the distance measuring unit 16a outputs a pulsed laser beam by turning on a laser diode (not shown). At this time, the pulse width of the pulse laser beam is tw, and the delay time from when the reflected light is received by the
[0037]
In this case, the delay time td and the speed of light c (= 3 × 10 8 m / sec) is the optical path length from when the pulse laser beam is emitted from the distance measuring unit 16a to reach the object and the reflected light reaches the distance measuring unit 16a, and the distance to the object Since the distance 2d is equal to the distance 2d that is twice the distance d, the distance measuring unit 16a can obtain the distance d to the object as the distance detection information from an arithmetic expression d (= (c × td) / 2).
Then, information on the detection distance d in the detection regions X and Y obtained as described above is sequentially input to the
[0038]
The scanning period Tp of the laser beam and the scanning time Ts (see FIG. 6A) during which the laser beam is actually scanned are determined by the rotational speed of the
[0039]
Thereby, for example, by scanning the pulse laser beam in the detection region X in the vertical direction, as shown in FIG. 7A, detection distance information of the shape along the traveling direction of the
[0040]
In the above-described configuration, in the horizontal line measurement, it is possible to obtain data obtained by measuring the distance of the entire shape of the
[0041]
Next, the processing contents when the
[0042]
The vehicle type discriminating means 18a first determines whether or not the
[0043]
When the vehicle enters the laser light scanning region, the vehicle type determination unit 18a determines that the vehicle is present (S103: YES), and detects each of them from the detection distance information obtained by the vertical line measurement and the horizontal line measurement. The outer shapes L1 and L2 (see FIG. 7) obtained by connecting the positions corresponding to the distance d are obtained, and the feature point P (in FIG. 7) is data that characterizes the shape from the obtained approximate outer shape. In this case, (indicated by “.”) Is extracted (S104).
[0044]
Next, the vehicle type discriminating means 18a repeats the vertical line measurement and the horizontal line measurement (S105, S106), and while the vehicle continues to exist in the detection areas X, Y (S107: YES), the feature point The extraction of P is continued (S108), whereby the position of the feature point P can be obtained from the outer shape as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). In this case, in the illustrated detection distance information, it seems that it is difficult to extract the feature point P because the measurement interval is wide, but in practice, the detection point setting interval is set to be further narrowed. Point P can be determined. In the initial state where the vehicle has entered the detection area X, the vehicle is not located in the detection area Y, so that the feature point P can be obtained only from the vertical line measurement data.
Then, by comparing the position of the feature point P obtained at this time with the position of the feature point P obtained at the previous measurement time, they are associated (S109).
Now, the vehicle type discrimination | determination means 18a determines the windshield position of a vehicle by the correlation of such a feature point P (S110). This is to determine the onboard mounting position by determining the windshield position as will be described later. If the vehicle is a one-box type or bus or freight vehicle without a bonnet, the windshield is placed on the front of the vehicle. If the vehicle is a two-box type (or 1.5 box), it can be determined that the windshield is located at the rear end of the bonnet.
[0045]
Thereafter, the movement distance between the feature points P that can be associated is obtained (see FIG. 9), and the movement speed between them is calculated (S111), and subsequently the vehicle height is measured from the information on the outer shape. At the same time (S112), the vehicle length is measured (S113). In this case, if the
[0046]
When the vehicle exits from the detection areas X and Y, the vehicle type discriminating means 18a determines that there is no vehicle when the vertical line measurement and the horizontal line measurement are performed (S105, S106) (S107: NO). Is completed, and the vehicle type of the passing
[0047]
10 and 11 show data measured when the
[0048]
On the other hand, when the
[0049]
In the case of FIG. 10 and FIG. 11 described above, it is assumed that the speed of the
[0050]
By the way, the
[0051]
FIG. 13 shows the operation of the photographing means 18b. In FIG. 13, when the vehicle type discriminating means 8 detects the entry of the vehicle 14 (S201: YES), the photographing means 18b instructs the
When the vehicle type discriminating means 8 detects the exit of the vehicle 14 (S203: YES), it commands the end of shooting (S204).
With the above operation, the license plate of the
[0052]
FIG. 14 shows the operation of the in-vehicle device specifying means 18d. In FIG. 14, the in-vehicle device specifying unit 18d corrects a predetermined time, which will be described later, based on the vehicle speed determined by the vehicle
[0053]
Subsequently, until the vehicle type discriminating means 8 detects the exit of the vehicle 14 (S304), whether the vehicle
[0054]
Here, the detection areas X and Y of the vehicle
[0055]
Therefore, when the time difference between the timing at which the vehicle
[0056]
Then, when the in-vehicle device specifying unit 18d associates the correspondence relationship between the
[0057]
FIG. 15 shows the operation of the communication means 18c. In FIG. 15, when the vehicle
[0058]
When the
[0059]
FIG. 16 shows the operation of the fraud processing means 18e. In FIG. 16, when the vehicle
[0060]
On the other hand, when it is not charged (S502: NO), the on-vehicle device mounting position is determined based on the vehicle type and positional relationship of the
[0061]
When the
[0062]
FIG. 17 shows an example in which two
[0063]
FIG. 19 shows an example in which the in-vehicle device is not mounted in the
As shown in FIG. 19 (a), when the
[0064]
In this state, when the
[0065]
FIG. 20 shows a timing chart of the operation in FIG. As shown in FIG. 20, although the communication means 18c cannot communicate with the
[0066]
FIG. 21 illustrates an example in which two
When the second
[0067]
In this state, when the
[0068]
When the second
[0069]
However, when the
[0070]
In such a case, when the
[0071]
FIG. 22 is a timing chart showing the example of FIG. As shown in FIG. 22, when the
[0072]
According to the present embodiment, the
[0073]
In addition, since the detection areas X and Y of the vehicle
[0074]
Further, even when the vehicle
[0075]
Furthermore, since the
[0076]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified or expanded as follows.
As the antenna, a rod antenna, a loop antenna, or the like may be used instead of the planar antenna.
A galvanometer mirror may be used as means for scanning the laser beam.
As the vehicle type identification device, a transmission type optical sensor sandwiching the
[0077]
Optical communication may be used as the communication device.
The vehicle
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view showing a communication area and a detection area of a communication unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a relationship between a communication area and a detection area of the communication unit.
FIG. 3 is a side view showing a relationship between a communication area and a detection area of a communication unit.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a communication unit.
FIG. 5 is a block diagram showing an overall schematic configuration
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the output timing of the pulse laser beam and the light reception timing
FIG. 7 is a diagram showing a feature extraction principle by vertical line measurement and horizontal line measurement.
FIG. 8 is a flowchart showing a vehicle discrimination operation by the control unit.
FIG. 9 is a diagram showing the transition of feature points of vertical line measurement data
FIG. 10 is a diagram showing transition of horizontal line measurement data and vertical line measurement data.
11 is equivalent to FIG.
FIG. 12 is a view corresponding to FIG.
FIG. 13 is a flowchart showing a photographing operation by the control unit.
FIG. 14 is a flowchart showing an in-vehicle device specifying operation by the control unit.
FIG. 15 is a flowchart showing a communication operation by the control unit.
FIG. 16 is a flowchart showing an illegal processing operation by the control unit;
FIG. 17 is an operation explanatory diagram showing normal communication operation.
FIG. 18 is a timing chart showing normal communication operation.
FIG. 19 is an operation explanatory diagram showing communication operation with a vehicle not equipped with an in-vehicle device.
FIG. 20 is a timing chart showing communication operation with a vehicle not equipped with an in-vehicle device.
FIG. 21 is an operation explanatory diagram showing an abnormal communication operation.
FIG. 22 is a timing chart showing an abnormal communication operation.
FIG. 23 is a block diagram schematically showing an overall configuration in a conventional example.
[Explanation of symbols]
13 is a communication unit, 16 is a vehicle type identification device, 17 is a communication device, 18 is a control unit (communication means, vehicle-mounted device position determination means, vehicle-mounted device specifying means, vehicle type determination means, fraud processing means), and 21 is a vehicle-mounted device. .
Claims (9)
前記通信手段の通信領域を通過する車両の車種を判定する車種判別手段と、
この車種判別手段が判定した車両の車種に基づいて当該車両に搭載されている車載機位置を判定する車載機位置判定手段と、
この車載機位置判定手段によって求められた前記通信手段と当該車載機とが通信可能となるタイミングと、前記通信手段が前記車載機と実際に通信したタイミングとの時間差に基づいて前記車載機位置判定手段の判定対象とする車両に搭載された車載機と通信しているか否かを特定する車載機特定手段とを備え、
前記車載機特定手段は、前記通信手段が前記車載機と通信可能となるタイミングと前記通信手段が実際に通信したタイミングとの時間差が所定時間内の場合は前記通信手段が通信した車載機は前記車載機位置判定手段が判定対象としている車両に搭載されていると判断すると共に、前記車両の速度が遅い程前記所定時間を延長することを特徴とする車両用通信路上機。In a vehicle on-road device for vehicles that includes a communication unit that communicates with an in-vehicle device mounted on a vehicle that passes a predetermined communication area, and that identifies the in-vehicle device mounted on the vehicle based on a communication result of the communication unit,
Vehicle type determination means for determining the vehicle type of the vehicle passing through the communication area of the communication means;
Vehicle- mounted device position determining means for determining the position of the vehicle-mounted device mounted on the vehicle based on the vehicle type determined by the vehicle type determining means;
The timing of the in-vehicle-position-determining means and the communication means and the vehicle-mounted device obtained by can communicate, the in-vehicle device position determination based on a time difference between the timing at which the communication unit actually communicates with the vehicle device An in- vehicle device specifying means for specifying whether or not it is communicating with an in-vehicle device mounted on a vehicle to be determined by the means,
The vehicle device identification means, before Symbol vehicle unit time difference between the timing at which the timing with said communication means that enables communication has actually communicate that communication is the communication means in the case of a predetermined time communication means between the vehicle apparatus A vehicle on-road device for vehicles, wherein the on-vehicle device position determination means determines that the vehicle-mounted device position determination means is mounted on a vehicle to be determined, and extends the predetermined time as the speed of the vehicle decreases.
前記車載機特定手段は、前記車載機位置判定手段が車載機搭載位置を判定したタイミングを前記通信手段が前記車載機と通信可能となるタイミングであると判断することを特徴とする請求項1記載の車両用通信路上機。 The in-vehicle device position determining means is provided so as to optically form a detection area that substantially overlaps three-dimensionally with the communication area of the communication means,
The on-vehicle device specifying means determines that the timing at which the on-vehicle device position determination means determines the on-vehicle device mounting position is the timing at which the communication means can communicate with the on-vehicle device. Road vehicles for vehicles.
前記通信手段は、前記車載機との通信履歴を記憶するように設けられ、
前記車載機特定手段は、前記車種判別手段の判定結果に基づいて車両毎に求めた車載機搭載位置に車載機が搭載されている場合に当該車載機が前記通信手段と通信可能となるタイミングと前記通信手段が記憶している通信履歴とに基づいて車両と車載機との対応関係を関連付けることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の車両用通信路上機。 The vehicle type determination means also determines the positional relationship in addition to the vehicle type of the vehicle passing through the communication area of the communication means,
The communication means is provided to store a communication history with the in-vehicle device,
The vehicle-mounted device specifying means has a timing at which the vehicle-mounted device can communicate with the communication device when the vehicle-mounted device is mounted at the vehicle-mounted device mounting position obtained for each vehicle based on the determination result of the vehicle type determining device. 4. The vehicle road device according to claim 1, wherein a correspondence relationship between the vehicle and the vehicle-mounted device is associated based on a communication history stored in the communication unit.
前記車載機特定手段が特定した車載機の所有者から通行料金を収受する料金収受システム。A toll collection system that collects a toll from the owner of the in-vehicle device specified by the in-vehicle device specifying means.
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